酸碱中定(原理)

1、phph在化学分析中的应用在化学分析中的应用 酸碱中和滴定酸碱中和滴定一一.定义定义 酸碱中和滴定是利用酸碱中和滴定是利用中和反应中和反应，用，用已知已知浓度浓度的的酸酸（或（或碱碱）来测定）来测定未知浓度未知浓度的的碱碱(或或酸酸)的实验方法。的实验方法。怎么测呢？怎么测呢？ 二二. .原理：原理：中和滴定以酸碱中和反应为基础，中和滴定以酸碱中和反应为基础， h+ + oh- = h2o在滴定达到终点在滴定达到终点( (即酸碱恰好反应即酸碱恰好反应) )时：时： 有有n(h+)=n(oh-) 当元数相同的酸和碱反应时（如当元数相同的酸和碱反应时（如naoh和和hcl） c酸酸 v酸酸=c碱碱

2、v碱碱 如果酸或者碱的元数不相同呢？如：用如果酸或者碱的元数不相同呢？如：用naoh标准溶液滴定标准溶液滴定 h2so4，它们的关系式，它们的关系式如何书写？如何书写？ c naoh v naoh =2c h2so4 v h2so4 总结：总结： x x 元酸和元酸和y y元碱恰好发生中和时，元碱恰好发生中和时，c c酸酸 ， v v酸酸 ， c c碱碱 ， v v碱碱的关系式：的关系式：x c酸酸 v酸酸=yc碱碱v碱碱 也就是也就是 x c标准标准v标准标准=yc待测待测v待测待测 （其中其中c c标准标准为已知值，为已知值，v v待测待测或或v v标准标准在滴定前通过精在滴定前通过精确量

3、取而成为已知值，最后根据已知值和实验测定值确量取而成为已知值，最后根据已知值和实验测定值计算出计算出c c待测待测。）。） 练习练习1 1：用：用0.1032mol/l0.1032mol/l的的hclhcl溶液滴溶液滴定定25.00ml25.00ml未知氢氧化钠溶液，滴定完成时用去盐未知氢氧化钠溶液，滴定完成时用去盐酸溶液酸溶液27.84ml27.84ml。计算待测氢氧化钠溶液的物质的。计算待测氢氧化钠溶液的物质的量浓度。量浓度。 碱为未知液：碱为未知液：c碱碱=x c酸酸 v酸酸y v碱碱 酸为未知液：酸为未知液：c酸酸=xc碱碱 v碱碱yv酸酸( (答案：答案：0.1149mol/l)0.

4、1149mol/l) 你认为利用中和反应进行中和滴定必须解你认为利用中和反应进行中和滴定必须解决的关键问题是什么？决的关键问题是什么？ 准确测量参加反应的两种溶液的体积准确测量参加反应的两种溶液的体积选用更加精确仪器：酸式滴选用更加精确仪器：酸式滴定管、碱式滴定管。定管、碱式滴定管。 滴定管：精量仪，读数精确到滴定管：精量仪，读数精确到0.01ml,0.01ml,可准确量可准确量取一定量的试液。取一定量的试液。 准确判断中和反应什么时候准确判断中和反应什么时候“恰好恰好” 完全（即准完全（即准确判断滴定终点）确判断滴定终点） 方法：在待测溶液中加入酸碱指示剂（如酚酞，方法：在待测溶液中加入酸碱

5、指示剂（如酚酞，甲基橙）。甲基橙）。 你认为用中和反应进行中和滴定必须解决你认为用中和反应进行中和滴定必须解决的关键问题是什么？的关键问题是什么？选择终点时指示剂的颜色变化明显灵敏、易观察。选择终点时指示剂的颜色变化明显灵敏、易观察。指示剂的选择指示剂的选择原则：原则： 因为因为石蕊试剂石蕊试剂变化不灵敏，所以一般不用石蕊作中和变化不灵敏，所以一般不用石蕊作中和 滴定的指示剂滴定的指示剂。 强酸滴定强碱强酸滴定强碱甲基橙甲基橙 强碱滴定强酸强碱滴定强酸酚酚 酞酞1、酸碱中和滴所用的仪器：、酸碱中和滴所用的仪器： 酸式滴定管、酸式滴定管、 碱式滴定管、碱式滴定管、 滴定管夹、滴定管夹、 铁架台、

6、铁架台、 锥形瓶、锥形瓶、 烧杯。烧杯。2、酸碱中和滴定所用的试剂、酸碱中和滴定所用的试剂 标准液（已知准确标准液（已知准确浓度的溶液）、待测液浓度的溶液）、待测液 适当的指示剂适当的指示剂二、酸碱中和滴定仪器和试剂二、酸碱中和滴定仪器和试剂仪器的使用仪器的使用1.结构2.刻度3.操作4.读数三、滴定管三、滴定管 的构造特点的构造特点应读到小数点后几位？两位酸式滴定管酸式滴定管用来盛放酸性或具有氧化性的用来盛放酸性或具有氧化性的溶液。（酸、溶液。（酸、br2、kmno4、等，、等，不能盛放不能盛放naoh、）碱式滴定管碱式滴定管用来盛放碱性物质或无氧化性用来盛放碱性物质或无氧化性的物质的物质为

7、什么酸式滴定管与碱式滴定管结构上为什么酸式滴定管与碱式滴定管结构上不同呢？不同呢？ 0刻度在上，从上往下读，最大量程有刻度在上，从上往下读，最大量程有25ml、50ml精确度：取到小数点后两位，精确度：取到小数点后两位， 如：如：24.00ml、23.38ml 最后一位是估计值。最后一位是估计值。滴定管的读数方法滴定管的读数方法:滴定管的洗涤：滴定管的洗涤：先用蒸馏水洗涤，再用标准液先用蒸馏水洗涤，再用标准液（或待测液）来润洗。（或待测液）来润洗。 三三. .实验操作过程：实验操作过程：查漏查漏-洗涤洗涤-润洗润洗-注液注液-赶气泡赶气泡-调液面调液面-读数读数 1. 1.滴定准备过程：滴定准

8、备过程：（1 1）滴定管的准备）滴定管的准备（2 2）锥形瓶的准备）锥形瓶的准备 盛液盛液-滴加滴加2 23 3滴指示剂滴指示剂 （锥形瓶（锥形瓶可以用蒸馏水润洗，但绝对不能用待可以用蒸馏水润洗，但绝对不能用待测液润洗测液润洗，本次实验使用滴定管量取待测液），本次实验使用滴定管量取待测液） 2.2.滴定滴定 左手左手控制滴定控制滴定管活塞，管活塞，右手右手不断不断摇动锥形瓶，摇动锥形瓶，眼睛眼睛注视锥形瓶色中溶注视锥形瓶色中溶液颜色的变化。液颜色的变化。 （如右图）（如右图）（碱式）（碱式）（酸式）（酸式）3.3.终点的判断终点的判断 溶液颜色刚好发生变化且在溶液颜色刚好发生变化且在半分钟内半

9、分钟内不再退色。不再退色。4.4.读数读数 读取滴定管内液面所在体读取滴定管内液面所在体积数时，使视线与滴定管内液积数时，使视线与滴定管内液体的凹液面最低处体的凹液面最低处水平相切水平相切。正确正确错误错误错误错误俯视图俯视图仰视图仰视图正确正确视线视线仰视仰视视线视线正确正确读数读数仰视仰视读数读数读数偏大读数偏大正确正确视线视线俯视俯视视线视线正确正确读数读数俯视俯视读数读数读数偏小读数偏小4.4.数据记录数据记录 重复滴定一次。重复滴定一次。 设计表格，将两次读取的数据记录在自己设计设计表格，将两次读取的数据记录在自己设计的表格中，求出两次滴定消耗的表格中，求出两次滴定消耗naohnao

10、h体积的平均值，体积的平均值，并利用平均值计算得出待测液并利用平均值计算得出待测液hclhcl的浓度。的浓度。（设计表格要求：（设计表格要求：保留原始数据保留原始数据，再利用原始数据，再利用原始数据计算得到测量结果，可参考课本计算得到测量结果，可参考课本4949页例题。）页例题。）5.5.滴定结果的计算滴定结果的计算c待测待测x v待测待测y c标准标准v标准标准计算公式：计算公式：其中，其中，x y1，v标准标准 ，2v1 v2v待测待测20.00ml,c标准标准0.1000mol/lc待测待测v待测待测 c标准标准v标准标准利用中和滴定原理：利用中和滴定原理：c待待= c标标. v标标 v

11、待待v 在实际操作中认为在实际操作中认为c标标是已知的，是已知的，v待待是固定的，是固定的，所所以一切的误差都归结为对以一切的误差都归结为对v标标的影响的影响，v标标偏大则偏大则c待待偏偏大，大， v标标偏小则偏小则c待待偏小。偏小。误差分析的依据：误差分析的依据：实验过程中的三个部分：实验过程中的三个部分：滴定前的准备工作；滴定前的准备工作；从滴定开始到滴定结束；从滴定开始到滴定结束；读数读数滴定前实验准备过程中产生的误差：滴定前实验准备过程中产生的误差： 错误操作错误操作引起待测液氢氧化钠浓度引起待测液氢氧化钠浓度值的变化情况值的变化情况误差分析直接利用中和滴定原理：误差分析直接利用中和滴

12、定原理：c待待= c标标. v标标 v待待滴定前实验准备过程中产生的误差：滴定前实验准备过程中产生的误差： 错误操作错误操作引起待测液氢氧化钠浓度引起待测液氢氧化钠浓度值的变化情况值的变化情况滴定管未滴定管未用待装液用待装液润洗：润洗： 装待测液装待测液 装标准液装标准液锥形瓶用待测液润洗锥形瓶用待测液润洗偏小偏小偏大偏大偏大偏大误差分析直接利用中和滴定原理：误差分析直接利用中和滴定原理：c待待= c标标. v标标 v待待误差分析直接利用中和滴定原理：误差分析直接利用中和滴定原理：c待待= c标标. v标标 v待待 错误操作错误操作引起待测液氢氧化钠浓度引起待测液氢氧化钠浓度值的变化情况值的变

13、化情况滴定管中有滴定管中有气泡，尖嘴气泡，尖嘴未充满，滴未充满，滴定后消失：定后消失： 装待测液装待测液 装标准液装标准液偏小偏小偏大偏大 误差分析直接利用中和滴定原理：误差分析直接利用中和滴定原理：c待待= c标标. v标标 v待待 错误操作错误操作引起待测液氢氧化钠浓度引起待测液氢氧化钠浓度值的变化情况值的变化情况滴定管调滴定管调“0”后，未后，未将尖嘴部挂将尖嘴部挂着的余液除着的余液除去：去： 装待测液装待测液 装标准液装标准液 偏高偏高 偏低偏低误差分析直接利用中和滴定原理：误差分析直接利用中和滴定原理：c待待= c标标. v标标 v待待 错误操作错误操作引起待测液氢氧化钠浓度引起待测

14、液氢氧化钠浓度值的变化情况值的变化情况 滴定时漏液滴定时漏液滴定时锥形瓶中液体溅出滴定时锥形瓶中液体溅出滴定结束后，尖嘴挂着余滴定结束后，尖嘴挂着余液液 滴定过程中产生的误差：滴定过程中产生的误差：偏高偏高偏低偏低偏高偏高读数不准引起的误差：读数不准引起的误差：滴定时滴定时读数不读数不准引起的误差准引起的误差 所消耗标准液的体积所消耗标准液的体积 滴定开始读数滴定开始读数 滴定结束读数滴定结束读数取液时取液时读数不读数不准引起的误差准引起的误差 所取待测液的体积所取待测液的体积 取液前读数取液前读数 取液后读数取液后读数读数引起的误差：读数引起的误差： c待待= c标标. v标标 v待待偏高偏

15、高1滴定时滴定时起始读数正确，达到终点后起始读数正确，达到终点后仰视仰视刻度线刻度线引起待测液氢氧化引起待测液氢氧化钠浓度值的变化情钠浓度值的变化情况况(滴定时滴定时) c待待= c标标. v标标 v待待2滴定时滴定时起始读数正确，达到终点后起始读数正确，达到终点后俯视俯视刻度线刻度线引起待测液氢氧化引起待测液氢氧化钠浓度值的变化情钠浓度值的变化情况况偏低偏低3. 滴定滴定前仰视刻度线，滴定后俯视刻度线前仰视刻度线，滴定后俯视刻度线先偏大先偏大后偏小后偏小v=v(v=v(后后)-v()-v(前前) )，读数偏小，读数偏小c待待= c标标. v标标 v待待引起待测液氢氧化引起待测液氢氧化钠浓度值

16、的变化情钠浓度值的变化情况况偏低偏低先仰后俯先仰后俯0实际读数实际读数正确读数正确读数v=v(v=v(后后)-v()-v(前前) )，读数偏大，读数偏大c待待= c标标. v标标 v待待引起待测液氢氧化引起待测液氢氧化钠浓度值的变化情钠浓度值的变化情况况4. 滴定滴定前俯视刻度线，滴定后仰视刻度线前俯视刻度线，滴定后仰视刻度线先偏小先偏小后偏大后偏大偏高偏高先俯后仰先俯后仰0实际读数实际读数正确读数正确读数归纳总结：归纳总结：滴定时滴定时读读数不准引数不准引起的误差起的误差 所消耗标准液的体积所消耗标准液的体积引起待测引起待测液氢氧化液氢氧化钠浓度值钠浓度值的变化情的变化情况况 滴定开始读数滴

17、定开始读数 滴定结束读数滴定结束读数 平视平视 仰视仰视 平视平视 俯视俯视 仰视仰视 俯视俯视 俯视俯视 仰视仰视偏高偏高偏低偏低偏低偏低 偏高偏高取液时取液时读读数不准引数不准引起的误差起的误差 所取待测液的体积所取待测液的体积引起待测引起待测液氢氧化液氢氧化钠浓度值钠浓度值的变化情的变化情况况 滴定开始读数滴定开始读数 滴定结束读数滴定结束读数 仰视仰视 平视平视 平视平视 俯视俯视 仰视仰视 俯视俯视 平视平视 仰视仰视 偏低偏低 偏低偏低 偏高偏高 偏低偏低思考题：思考题：1用已知浓度的盐酸去滴定待测的烧碱溶液，用用已知浓度的盐酸去滴定待测的烧碱溶液，用酚酞作指示剂，以下操作中，能导致所测定的碱溶酚酞作指示剂，以下操作中，能导致所测定的碱溶液浓度偏低的是液浓度偏低的是a.酸式滴定管未用标准液来润洗酸式滴定管未用标准液来润洗b.指示剂由红色变无色时，即认为滴定终点，指示剂由红色变无色时，即认为滴定终点， 摇后又变红摇后又变红c.滴定时，有酸液外漏滴定时，有酸液外漏d.盛待测液的锥形瓶用碱液润洗盛待测液的锥形瓶用碱液润洗 b2.下列几种情况，对中和滴定结果无影响的下列几种情况，对中和滴定结果无影响